無機化学に関するチートシート。 鉄(III)化合物 水酸化鉄2は水溶液と反応します

水酸化鉄(II)の調製と酸との相互作用

水酸化鉄(III)の塩の調製と、対応する塩を形成するための酸との相互作用

Fe2+ は Fe+3 に容易に酸化されるため、次のようになります。

Fe+2 – 1e = Fe+3

したがって、空気中で新たに得られた Fe(OH)2 の緑がかった沈殿物は、非常に急速に色が変化し、茶色に変わります。 色の変化は、大気中の酸素による Fe(OH)2 の Fe(OH)3 への酸化によって説明されます。

4Fe+2(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe+3(OH)3。

二価の鉄塩は、特に酸性環境で酸化剤にさらされた場合、還元特性も示します。 たとえば、硫酸鉄 (II) は、硫酸媒体中で過マンガン酸カリウムを硫酸マンガン (II) に還元します。

10Fe+2SO4 + 2KMn+7O4 + 8H2SO4 = 5Fe+32(SO4)3 + 2Mn+2SO4 + K2SO4 + 8H2O。

鉄(II)カチオンに対する定性反応。

鉄カチオン Fe2+ を測定するための試薬は、ヘキサシアノ(III) 鉄酸カリウム (血液の赤い塩) K3 です。

3FeSO4 + 2K3 = Fe32￣ + 3K2SO4。

3- イオンが鉄カチオン Fe2+ と相互作用すると、暗青色の沈殿物が形成されます。 ターンブルブルー：

3Fe2+ +23- = Fe32￣

鉄(III)化合物

酸化鉄(III) Fe2O3– 茶色の粉末、水に不溶。 酸化鉄(III)は次のように得られます。

A) 水酸化鉄(III)の分解:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

B) 黄鉄鉱 (FeS2) の酸化:

4Fe+2S2-1 + 11O20 = 2Fe2+3O3 + 8S+4O2-2。

Fe+2 – 1e ® Fe+3

2S-1 – 10e® 2S+4

O20 + 4e ® 2O-2 11e

酸化鉄(III)は両性特性を示します。

A) 高温で固体アルカリの NaOH および KOH、および炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムと相互作用します。

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O、

Fe2O3 + 2OH- = 2FeO2- + H2O、

Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2。

ナトリウムフェライト

水酸化鉄(III)鉄(III)塩をアルカリと反応させて得られます。

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3￣ + 3NaCl、

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3￣。

水酸化鉄 (III) は Fe(OH)2 よりも弱い塩基であり、両性特性 (塩基性特性が優勢) を示します。 Fe(OH)3 は、希酸と相互作用すると、対応する塩を容易に形成します。

Fe(OH)3 + 3HCl « FeCl3 + H2O

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 « Fe2(SO4)3 + 6H2O

Fe(OH)3 + 3H+ « Fe3+ + 3H2O

アルカリの濃縮溶液との反応は、長時間加熱した場合にのみ発生します。 この場合、配位数 4 または 6 の安定なハイドロコンプレックスが得られます。

Fe(OH)3 + NaOH = Na、

Fe(OH)3 + OH- = -、

Fe(OH)3 + 3NaOH = Na3、

Fe(OH)3 + 3OH- = 3-。

鉄 +3 の酸化状態を持つ化合物は、還元剤の影響下で Fe+3 が Fe+2 に変換されるため、酸化特性を示します。

Fe+3 + 1e = Fe+2。

たとえば、塩化鉄 (III) はヨウ化カリウムを酸化して遊離ヨウ素を生成します。

2Fe+3Cl3 + 2KI = 2Fe+2Cl2 + 2KCl + I20

鉄(III)カチオンに対する定性反応

A) Fe3+ カチオンを検出する試薬は、ヘキサシアノ(II)鉄酸カリウム (黄血塩) K2 です。

4- イオンが Fe3+ イオンと相互作用すると、濃い青色の沈殿物が形成されます。 プルシアンブルー:

4FeCl3 + 3K4 « Fe43￣ +12KCl、

4Fe3+ + 34- = Fe43￣。

B) Fe3+ カチオンは、チオシアン酸アンモニウム (NH4CNS) を使用して簡単に検出できます。 CNS-1 イオンと鉄 (III) カチオン Fe3+ の相互作用の結果、血のように赤い色の低解離チオシアン酸鉄 (III) が形成されます。

FeCl3 + 3NH4CNS « Fe(CNS)3 + 3NH4Cl、

Fe3+ + 3CNS1-« Fe(CNS)3。

鉄とその化合物の応用と生物学的役割。

最も重要な鉄合金である鋳鉄と鋼は、現代の生産のほぼすべての分野で主要な構造材料です。

塩化鉄(III) FeCl3 は水の浄化に使用されます。 有機合成では、FeCl3 が触媒として使用されます。 硝酸鉄 Fe(NO3)3 9H2O は布地の染色に使用されます。

鉄は人間や動物の体内で最も重要な微量元素の 1 つです (成人の体内には化合物の形で約 4 g の鉄が含まれています)。 これは、肝臓や脾臓に存在するヘモグロビン、ミオグロビン、さまざまな酵素、その他の複雑な鉄タンパク質複合体の一部です。 鉄は造血器官の機能を刺激します。

使用済み文献のリスト:

1.「化学。 家庭教師のお小遣いです。」 ロストフ・ナ・ドヌ。 "フェニックス"。 1997年

2.「大学受験生のためのハンドブック」 モスクワ。 「ハイアースクール」、1995年。

3.E.T. オガネシャン。 「大学受験生のための化学入門」 モスクワ。 1994年

プロパティd-要素 (パート 2)。

理論部分

鉄、コバルト、ニッケルは鉄の「族」を構成します。

これらは主に +2 と +3 の酸化状態を示します。 酸化状態 +3 は鉄によく見られ、+2 はコバルトとニッケルによく見られます。

これらの金属の関連する特徴は、固有の強磁性、触媒活性、着色イオンを形成する能力、および錯体形成に現れます。 ただし、特性の類似性にもかかわらず、鉄はその磁気特性においてトライアドの中で明らかに際立っています。 鉄の還元活性はコバルトやニッケルの還元活性よりもはるかに優れています (電極電位を参照)。 これらの金属はすべてアルカリと相互作用しません。 非酸化性の酸に溶解すると、Fe 2+、Co 2+、Ni 2+ イオンが形成されます。

希硝酸 (強力な酸化剤) 中では、Fe 3+、Co 3+、Ni 3+ イオンが形成されます。

強い酸化環境: H 2 SO 4 (濃)、HNO 3 (濃) は鉄を不動態化し、加熱された場合にのみ反応を開始します。

NaNO 2 および NaNO 3 の塩を含む硝酸では、鉄が不動態化され、最も高い酸化状態 FeO 3 の酸化物の膜が形成されます。

一連の水酸化物: Fe(OH) 2 - Co(OH) 2 - Ni(OH) 2

再生能力が低下する

水酸化鉄(II)は大気中の酸素によって容易に酸化されます。

Co 2+ イオンの酸化はより困難であり、ゆっくりと起こります。

過酸化水素を溶液に添加すると、このプロセスがより集中的に起こります。

大気中の酸素による Ni(OH) 2 の自然酸化は起こりません。H 2 O 2 も十分強力な酸化剤ではないため、臭素などのより強力な酸化剤を使用した場合にのみ Ni(OH) 2 の酸化プロセスが可能になります。水：

Fe (III)、Co (II)、Co (III)、Ni (II)、Ni (III) の水酸化物は、通常の条件下では塩基性です。 Co(OH) 3 および Ni(OH) 3 は、酸に溶解すると強い酸化特性を示し、Co 2+ および Ni 2+ カチオンに還元されます。

水酸化鉄(III)は、濃アルカリ溶液と一緒に沸騰させると、第一鉄酸の塩であるフェライトを形成します。

したがって、Fe(OH) 3 水酸化物は両性特性を示します。

Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Ni(II)の水酸化物は不溶性です

Fe (II)、Fe (III)、Co (II)、Co (III)、Ni (II) の水酸化物は弱塩基であるため、それらの塩は水溶液中で加水分解します。

これらのプロセスは加熱せずに行われます。

しかし、塩の加水分解は溶液中に H + が蓄積するため完全には進行しません。 強力な希釈と加熱により、加水分解はさらに進行します。

FeCl 3 の溶液を沸騰させると、加水分解プロセスが不可逆的に実行される可能性があります。

塩溶液が適切な酸で酸性化されると、平衡が出発物質に向かってシフトするため、加水分解の程度は減少します。

強力に希釈すると、加水分解の程度が増加します。 可溶性炭酸塩を添加すると、反応生成物が相互作用の範囲から離れるため、不可逆的な加水分解が発生します。

空気中のFe(II)塩は徐々にFe(III)塩に変化します。

錯化合物では、Fe、Co、Ni が中心的な錯形成イオンであり、配位数は 4 または 6 です。

実践編

実験 No. 3 水酸化鉄 (II) の調製と性質。

NaOH アルカリ溶液を鉄 (II) 塩溶液に沈殿物が形成されるまで加え、沈殿物を 3 つの部分に分けます。

a) 最初の試験管に過剰なアルカリを加えます。

b）2番目の酸。

c) 3 番目の試験管から沈殿物を濾過し、空気中に放置します。

湿気と大気中の酸素の存在下では、水酸化鉄 (II) は水酸化鉄 (III) に変化します。

体験その4 Fe 2+ イオンに対する特徴的な反応。

試験管に鉄(II)塩を注ぎ、少量の赤色血塩K 3 溶液を加えます。 この反応は鉄(II)イオンを発見するために使用されます。

結論：赤血塩 K 3 は鉄 (II) イオンの試薬です。

体験その5炭酸鉄(II)の調製と加水分解。

炭酸ナトリウム溶液を鉄(II)塩溶液に加えます。 得られた白色の鉄(II)の二酸化炭素塩は、即座に加水分解を受けて水酸化鉄(II)を形成します。

結論：弱酸によって形成された塩は最後まで加水分解されるため、 H 2 CO 3 は H 2 O と CO 2 に分解され、H 2 CO 3 は反応球から完全に除去されます。

実験No.6 水酸化鉄(III)の調製

鉄(II)塩を試験管に注ぎます。 沈殿が現れるまでNaOHアルカリ溶液を加えます。

灰汁を加えます。 反応はありません。

酸を加えます -

実験No.8 Fe 3+ イオンに対する特徴的な反応

A) 鉄(III)塩の溶液に黄血塩を数滴加えます。 その結果、プルシアンブルーの青色の沈殿物が得られます。

B) チオシアン酸アンモニウム NH 4 CNS を鉄 (III) 塩の溶液に数滴加えます。

結論: 青色の沈殿物が形成されます。

結論: 赤い溶液が形成される

実験No.12 シアン化物とチオシアン酸塩の錯体の強度に関する研究

チオシアン酸アンモニウムの濃縮溶液を赤色血塩溶液に加えます。

反応なし

結論： Fe 3+ の赤色は観察されません。

実験その13水酸化コバルト(II)の調製とその性質の研究

コバルト(II)塩溶液に少量の水酸化ナトリウム溶液を加えます。 難溶性の塩基性コバルト塩が形成される。 塩基性塩はピンク色の水酸化コバルト(II)に変化します。 得られた沈殿を 3 つの部分に分けます。 a) 最初の試験管に酸を加えます。 b）第二 - 過剰なアルカリ。 c) 3 番目の試験管では、大気中の酸素による Co(OH) 2 の Co(OH) 3 への酸化により、沈殿物が徐々に褐色になるのが観察されます。 空気中で堆積物を褐色にするプロセスには非常に長い時間がかかります (10 分以内)。 Co(OH) 2 沈殿物の一部を分離し、過酸化水素溶液で処理してみましょう。

結論：沈殿物はピンク色の水酸化コバルト(II)に変わります

b)
R.N.I.

結論：過酸化水素を添加すると、Co(OH) 3 への転移速度が増加します。

実験その14コバルト(II)アンモニアの調製

コバルト(II)塩の溶液に、最初に少量のアンモニア溶液を加え、次に過剰のアンモニア溶液を加えます。

結論：水色のコロイド溶液が観察される。

体験No.18ニッケルアンモニアの製造

ニッケル(II)塩の溶液にアンモニア溶液を数滴加え、その後過剰量のアンモニア溶液を加えます。

薄緑色の溶液

体験No.19イオンに対する特徴的な反応

実験 18 で得られたニッケル錯塩の溶液にジメチルグリオキシムのアルコール溶液を加えると、次の反応式に従ってジメチルグリオキシムニッケルのピンク赤色の沈殿が形成されます。

ピンク〜赤色の沈殿物。

結論：反応は定量的に使用されます Ni 2+ の合金を溶解して得られる溶液中の Ni 2+ の定量。

コントロールの質問

Fe2(CO3)3がさらに加水分解されるため、水酸化Fe(III)が生成されます。

不可逆的なプロセスが進行中です。

一緒に存在することはできません。

d)

一緒に存在できるので、 H 2 O 2 は、Ni(OH) 2 にとって十分強力な酸化剤ではありません。

それらは一緒に存在することはできません。

水酸化鉄(II)- 式Fe(OH)2の無機物質、鉄化合物。 塩基性の性質が優勢な両性水酸化物。 結晶質の物質は白色 (場合によっては緑がかった色合い) で、空気中では時間の経過とともに暗くなります。 鉄の錆びの中間化合物の一つです。

• 1 自然の中にいること
• 2 物性
• 3 化学的性質
• 4 領収書
• 5 アプリケーション
• 6 ノート

自然の中にいること

水酸化鉄(II)は、鉱物アマキナイトとして天然に存在します。 この鉱物にはマグネシウムとマンガンの不純物が含まれています (実験式 Fe0.7Mg0.2Mn0.1(OH)2)。 鉱物の色は黄緑色または薄緑色、モース硬度は3.5～4、密度は2.925～2.98 g/cm3です。

物理的特性

純水酸化鉄(II)は白色の結晶性物質です。 鉄塩の不純物により、緑色がかった色合いになる場合があります。 時間の経過とともに、空気中では酸化により黒ずみます。 水に不溶（溶解度5.8・10−6 mol/l）。 加熱すると分解する。 三方晶系の結晶格子系を持っています。

化学的特性

水酸化鉄(II)は以下の反応を起こします。

これは塩基の特性を示します。塩酸などの希酸と容易に中和反応を起こします (塩化鉄(II) の溶液が形成されます)。

より厳しい条件下では、酸性の性質を示します。たとえば、窒素雰囲気下で濃縮された (50% 以上) 水酸化ナトリウムを使用すると、テトラヒドロキソ鉄酸ナトリウム (II) の沈殿が形成されます。

アンモニア水和物とは反応しません。 加熱すると、塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩の濃縮溶液と反応します。

加熱すると分解して酸化鉄(II)を形成します。

この反応では、金属鉄と二鉄(III)-酸化鉄(II) (Fe3O4) が不純物として生成されます。

懸濁液の状態で、大気中の酸素の存在下で沸騰させると、メタ水酸化鉄に酸化されます。 後者で加熱すると、二鉄(III)-酸化鉄(II)が形成されます。

これらの反応は、鉄の腐食過程でも (ゆっくりと) 起こります。

レシート

水酸化鉄(II)は、鉄(II)塩溶液とアルカリとの交換反応により沈殿物の形で得られます。例えば:

水酸化鉄(II)の生成は、鉄の錆びの段階の 1 つです。

応用

水酸化鉄(II)は、鉄ニッケル電池の活性物質の製造に使用されます。

ノート

1. Webmineral.com のアマンキナイト。 2012 年 4 月 21 日のオリジナルからアーカイブ。
2. 1 2 Lidin R. A.、Molochko V. A.、Andreeva L. L. 無機物質の反応: 参考書 / 編 R.A.リディナ。 - 第 2 版、改訂。 そして追加の - M.: バスタード、2007。 - P. 179。 - 637 p。 - ISBN 978-5-358-01303-2。
3. Lidin R.A.、Andreeva L.L.、Molochko V.A. 無機物質の定数: 参考書 / 編 R.A.リディナ。 - 第 2 版、改訂。 そして追加の - M.: バスタード、2006。 - P. 109、467、580、605。 - 685 p。 - ISBN 5-7107-8085-5。

水酸化鉄(II)に関する情報